Центробежный сепаратор Советский патент 1979 года по МПК B01D45/12 

1

Изобретение относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей и может быть использовано на установках в нефтяной, газовой, газоперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен сепаратор для отделения капельной жидкости от газового потока, состоящий из корпуса, внутри которого установлен цилиндрический стакан с тангенциальными щелями и с завихритепем, образующий с корпусом кольцевую полость. Кольцевая полость соединена с отверстием в центре завихрителя при помощи всасывающей трубы, через KOTOpjro часть газа подается на рециркуляцию 1.

Сепаратор работает следующим образом: очищаемый газ поступает снизу на завихритель и приобретает вихревое движение. При таком движении потока в центральной зоне сепаратора образуется разрежение, а в периферийной повыщенное давление. В этом сепараторе рещгкуляция части газа осуществляется за счет перепада давления между кольцевой полостью и центральной зоной сепаратора. Отвод части

газа из кольцевой полости на рециркуляцию снижает вихреобразование в ней и пульсацию потока на кромке отсекателя пленки жидкости.

Недостатком известного сепаратора является значительный вторичный унос жидкости.

Известен центробежный сепаратор, включающий цилиндрический стакан с размещенным внутри него завихрителем, патрубки ввода двухфазного потока и вьгаода продуктов разделения и последовательно .соедастенные с цилиндрическим стаканом эжектор с соплом, камеру смещения и диффузор 2.

Сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостный поток через рабочее сопло проходит в эжектор и далее через входной патрубок во внутрь сепаратора. Завихритель придает потоку вращательное движение и под действием центробежной силы капли жидкости отбрасьгеаются к стенке, где образуют пленочный и капельньш слои. Очищенный газ остается в центральной зоне сепаратора и через выходной патрубок вьшодится из сепаратора. Пленочный и капельньй слои отводятся в раздельные кольцевые полости, образованные цилиндрическнми вставками. Часть газа,погтвшая в кот цевую полость вместе с капельным слоем, подается через патрубок в эжектор на реилркуляцию. За счет рециркуляции газа повышается эффективность сепарации. Конструкция эжектора дшгпого сепаратора обеспечивает усто Гршву го работу при велпчи1 е рещ1ркуляции свыше 0,75. Данный сепаратор является наиболее близким к изобретеш1ю по техюгческой сущности и достигаемому результату. Недостатком сепаратора является большая величина рециркуляции газа, вслеяствие чего сильно пон1тжается его пропускная способность Кроме того, установка эжектора и рециркуляционной Л1шии вне корпуса сепаратора увеличивает его габариты. Цель изобретения - ук еньшенне улоса oiceпарированной жидкости, габаритов сепаратора и увеличение его пропускной способности. Поставленная цель достигается тем, что он снабжен кожухом, в котором соосно с загзихрителем установлен .эжектор, причем его сопло заглублено в камеру смешения на величину, равную (0,1-0,4) d, где d - диаметр сопла. На фиг. 1 изображен предлагаемь Й центробежный сепаратор, обишн вид; на фиг. 2 - график зависимости остаточного массового содержания, жидкости в газе UQCT козффииден ту рециркуляции Кр. Центробежньтй сепаратор состоит из . I, входного патрубка 2 и вькодного патрубка 3, эжектора с сошгом 4, камеры 5 смеихения. Эжектор установлен соосно с завихрителем 6, расположе1щым в цилиндрическом стакане 7, образующим с кожухом 1 кольцевую полость 8. В нижней Ч2СТИ кожуха 1 расположен ебор1ШК 9 жидкости, имеющий штуцер 10 для сли ва отсепарированной жидкоста. Центробеж1п,1Й сепаратор работает следующи образом. Газожидкостной поток через входной патрубок 2 постунает в согош 4 эжектора, где скорость потока утзелотивается, а давление снижае ся до величины, равной давлению в кольцевой полости 8. На выходе из рабочего. сопла скорость газа становится больше, чем в его критическом сечсшга, а давление меньше, чем в кольцевой полости 8. Вследствие этого поток, выходящий из рабочего сопла 4 эжектора, под сасывает из кольцевой полости 8 часть газа в количестве, не превышающем 5% объемного расхода через сопло эжектора. После эжектора гахожидкостной поток поступает на завихри где приобретает вращательное движение. Под действием центробежной силы капли 54 жидкости на выходе из завихрителя 6 отбрасываются к внутрешшй поверхности цилиндрического стакана 7 и стекают пленкой через кольцевой зазор, образованный цилиндричесКИМ стаканом 7 и выходным патрубком 3, в сборник 9 жидкости. Очищенный газ через выходаой патрубок 3 удаляется из сепаратора. Отсепарированная жидкость периодически сливается через штуцер Ш, а газ, попадающий в сборник 9 вместе с жидкостью, пройдя кольцевую полость 8, эжектируется основным потоком через осевой зззор между рабочим соплом 4 эжектора и камерой 5 смешения. Результаты экспсриме1гтального исследования влияния отвода части газа из сборгака жидкости на э4 фективность центробежного сепаратора, представленные на фиг. 2, показывают, что значение остаточного массового содержания жидкоста в газе с/осл снижается более чем в 2 раза при отводе на рециркуляцию до 5% расхода газа через сепаратор. Дальнейшее увеличение количества рециркуляционного газа (Кр) не дает существенного уменьшения OQCT в то же время снижает пропускную способность сепаратора. Таким образом устшювка эжектора соосно с завихрителем и заглубление его в камеру смешетшя на 0,1-0,4 диаметра сопла позволяет уменьшить унос отсепарированной яшдкости, габариты сепаратора и увеличить его пропускную способность. Формула изобретения Центробеж1штй сепаратор, включающий цилгшдрический стакан с размешенным внутри него завихрителем, патрубки ввода двухфазного потока и вывода продуктов разделения и последовательно соединенные, с цилшздрическим стаканом эжектор с соплом, камеру смешешш и диффузор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения уноса отсепарирова шой жидкости, габаритов сепаратора и увеличения его пропускной способности, он снабжен кожухом, в котором соосно с завих. рителем установлен эжектор, причем его сопло заглублено в камеру смещения на величину, равную (0,1-0,4) d, где d - диаметр сопла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 460883, кл. В 01 D 45/12, 1975. 2.Кемельман Н. Н. Схема фракционной сепарации с рециркуляцией. Энергомашиностроение, 1962, № 3, с. 21-23, рис. 2.

f(p,/o